【南方新课堂】2015-2022学年高中化学2.1.2化学键与化学反应中的

1 化学键与化学反应中的能量变化

1.化学反应的发生必然伴随着能量的转化,其最根本的原因是( )

A.化学反应中一定有新物质生成

B.化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量,新的化学键的形成需要放出能量

C.化学反应通常需要加热等条件才能发生

D.能量变化是化学反应的基本特征之一

答案:B

2.下列图示表示的变化中,为吸热反应的是(

)

解析:A 项中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,该反应吸热;B 项,反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,反应放热;C 项,不是化学反应;D 项为放热反应。 答案:A

3.已知反应X+Y M+N 为吸热反应,下列说法正确的是( )

A.X 的能量一定低于M 的,Y 的能量一定低于N 的

B.因为该反应是吸热的反应,故一定要加热,反应才能进行

C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D.X 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量

解析:由该反应为吸热反应可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,即X 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量。吸热反应不一定需要加热才能进行,如Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应,常温下就可以发生。破坏化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量时,为放热反应。故A 、B 、C 错,D 正确。

答案:D

4.有关燃料燃烧过程中的变化,下列说法不正确的是( )

A.所有的燃烧过程均是放热的

B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的

C.所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂

D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量

答案:B

5.下列反应中既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )

A.碳在高压下与二氧化碳反应

B.铝与稀盐酸反应

C.甲烷在空气中燃烧

D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应

解析:A项是吸热反应,又是氧化还原反应,故A符合题意;B项是放热反应,又是氧化还原反应,故B不符合题意;C项是放热反应,又是氧化还原反应,故C不符合题意;D项是吸热反应,但不是氧化还原反应,故D不符合题意。

答案:A

6.等质量的固态硫和硫蒸气分别在相同条件下完全燃烧,放出的热量( )

A.前者多

B.后者多

C.二者相等

D.无法比较

解析:等质量的硫蒸气本身具有的能量高于等质量的固态硫,故选B。

答案:B

7.化学反应A2(气)+B2(气)2AB(气)的能量变化如图所示,下列说法正确的是(

)

A.该反应是吸收能量的反应

B.断开1 mol A2(气)和1 mol B2(气)中的化学键共放出x kJ热量

C.2 mol AB(气)中的化学键断裂要吸收y kJ热量

D.2 mol AB(气)的总能量大于1 mol A2(气)和1 mol B2(气)的总能量

解析:图中x kJ表示断开1 mol A2(气)和1 mol B2(气)中的化学键吸收的总能量,B项错误;y kJ表示形成2 mol AB(气)中的化学键放出的总能量,C项正确;由于y>x,故该反应为放出能量的反应,A项错误;2 mol AB (气)的总能量应小于1 mol A2(气)和1 mol B2(气)的总能量,D 项错误。

答案:C

8.(1)从能量的角度看,断开化学键要,形成化学键要,化学反应是释放能量还是吸收能量取决于,当反应物的总能量高于生成物时,为

反应;当反应物的总能量低于生成物时,为反应。

(2)下列反应中,属于放热反应的是,属于吸热反应的是。

①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应

②生石灰与水作用制熟石灰

③碳和二氧化碳化合生成CO

④酸与碱中和反应

答案:(1)吸收能量释放能量反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小放热吸热

(2)②④①③

9.如图所示,把小烧杯放入盛有饱和硝酸钾溶液(25 ℃)的大烧杯中,小烧杯中盛有25 g研成粉末的消石灰[Ca(OH)2],再加入约12 g的氯化铵固体,并搅拌使其充分反应。

2

3

(1)观察到的现象有 。

(2)产生上述现象的原因是 。

(3)由实验推知,反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。

解析:消石灰和氯化铵固体在搅拌作用下发生的反应是吸热反应,生成H 2O 、CaCl 2及有刺激性气味的氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH 4Cl CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O,所以反应后混合物为糊状。25 ℃的饱和硝酸钾溶液因温度降低,溶解度减小而有晶体析出。吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量。

答案:(1)反应混合物变为糊状并闻到刺激性气味,大烧杯中有晶体析出

(2)消石灰与氯化铵固体反应产生氨气和水,该反应为吸热反应,硝酸钾在水中的溶解度随温度的降低而减小,故有硝酸钾晶体析出

(3)小于

10.下表中的数据是破坏1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(单位:kJ):

根据表中数据回答(1)~(3)题。

(1)下列氢化物中最稳定的是( )

A.HCl

B.HBr

C.HI

(2)H 2+X 22HX(X 代表Cl 、Br 、I)的反应是吸收能量的反应还是放出能量的反

应? 。

(3)在相同条件下,X 2(X 代表Cl 、Br 、I)分别与H 2反应,当消耗的物质的量相同时,放出或吸收的能量最多的是 。

解析:(1)破坏1 mol HX 中的化学键所消耗的能量越多,说明HX 越稳定,由表中数据可判断氢化物中最稳定的为HCl;也可以根据非金属性强弱进行判断,非金属性越强,对应的氢化物越稳定。

(2)H 2+X 22HX(X 代表Cl 、Br 、I),当有1 mol H 2发生反应时,断裂旧化学键吸收的能量分别为(436+243)kJ=679 kJ 、(436+193)kJ=629 kJ 、(436+151)kJ=587 kJ,形成新化学键放出的能量分别为2×432 kJ=864 kJ、2×366 kJ=732 kJ 、2×298 kJ=596 kJ,形成新化学键放出的能量均比断裂旧化学键吸收的能量多,因此都是放出能量的反应;还可以从反应类型上进行判断,H 2+X 22HX 属于燃烧反应,为放热反应。

(3)放出的能量分别是864 kJ-679 kJ=185 kJ 、732 kJ-629 kJ=103 kJ 、596 kJ-587 kJ=9 kJ,故Cl 2与H 2反应放出的能量最多。

答案:(1)A (2)放出能量(3)Cl2

11.化学反应可视为旧键断裂和新化学键形成的过程。化学键的键能是两个原子间形成1 mol 化学键时释放的能量或断开1 mol化学键所吸收的能量。现提供以下化学键的键能

(kJ·mol-1)P—P:198 P—O:360 O O:498 P O:585。则P4(白磷)+5O 2P4O10是

反应(填“放热”或“吸热”),能量变化为kJ。(提示:白磷是正四面体形的分子,如下图,当与氧形成P4O10时,每两个磷原子之间插入一个氧原子,此外,每个磷原子又以双键结合一个氧原子)

解析:形成的P4O10中有12 mol P—O键、4 mol P O键,共放出热量:12 mol×360 kJ·mol-1+4 mol×585 kJ·mol-1=6 660 kJ,断裂6 mol P—P键,5 mol O O键需吸收热量:6 mol×198 kJ·mol-1+5 mol×498 kJ·mol-1=3 678 kJ,所以此反应为放热反应,1 mol P4燃烧放出的热量为6 660 kJ-3 678 kJ=2 982 kJ。

答案:放热 2 982

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